Lima industri utama kanggo pangembangan produk keramik ing mangsa ngarep

Industri kanggo kendaraan listrik

 

China ngasilake lan adol 6.253 yuta lan 6.067 yuta mobil energi anyar, ing antarane Januari lan Nopember, nganti 100% saben taun, kanthi pangsa pasar 25%, miturut tokoh paling anyar saka Asosiasi Produsen Mobil China. Bebarengan karo wutah manufaktur lan dodolan sing adoh ngluwihi pasar sajrone wektu kasebut, penetrasi kendaraan energi anyar wis ngluwihi 36% lan terus mundhak. Teknologi kendaraan listrik terus berkembang, sing nyepetake panggantos desain lan bahan komponen. Panggunaan kendaraan listrik energi anyar wis ngrampungake bahan keramik canggih amarga kaluwihan kinerja sing unik.

Ing antarane, bal bantalan silikon nitrida HIP lan substrat silikon nitrida konduktivitas termal sing dhuwur.

 

 

01 Balls HIP kanggo Silicon Nitride Bearing

Bantalan motor kanggo kendharaan energi anyar mbutuhake kapadhetan sing luwih murah lan bahan sing luwih tahan kanggo nyandhang amarga tingkat rotasi sing luwih dhuwur yen dibandhingake karo bantalan standar. Ing bantalan keramik silikon nitrida, bal ngasilake kurang panas lan gesekan ing sistem bantalan. Khusus, silikon nitrida minangka insulator listrik alami sing bisa nyegah karat listrik saka discharge bantalan, ndawakake umur pelumas lan bantalan, lan pungkasane nyebabake kegagalan bantalan. Iku becik kanggo panggunaan ing macem-macem sektor, kalebu mobil listrik.

 

Bantalan keramik saya ganti bantalan bal baja ing umur drive listrik. Bantalan terisolasi bal keramik silikon nitrida digunakake ing Xiaopeng P7, G9, Weilai ET7, lan model liyane. Contone, poros output motor sing digunakake Tesla nggunakake bantalan keramik, bantalan keramik hibrida sing dirancang dening NSK, lan bal bantalan sing digawe saka 50 bal silikon nitrida.

Penekanan isostatik panas (HIP) lan sintering tekanan gas (GPS) minangka rong teknik persiapan sing paling populer kanggo sintering bola keramik silikon nitrida. Cara loro iki ngasilake bal keramik sing asring digunakake ing akeh setelan. HIP silikon nitrida nyedhiyakake kuwalitas mekanik sing unggul lan umur lemes luwih dawa tinimbang GPS silikon nitrida.

Saiki, perusahaan asing sing kondhang terus ngontrol pangsa pasar internasional lan arah pangembangan, dene perusahaan Jepang, Eropa, lan Amerika terus ndominasi manufaktur barang-barang bantalan keramik sing dhuwur. 2015 ndeleng panyiapan National Materials High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd. ing negaraku.

nggawe kemajuan sing signifikan ing teknologi kanggo ngasilake bola keramik silikon nitrida kanthi isostatis panas, dadi perusahaan pertama ing China sing nggawe produksi massal bahan kasebut lan perusahaan katelu sakabèhé, ing mburi Toshiba ing Jepang lan Kustec ing Amerika Serikat. SKF ing Swedia, Timken ing AS, GMN ing Jerman, lan Forsa ing Spanyol minangka salah sawijining negara sing dikirim produke. Salajengipun, cara sing bisa dibandhingake digunakake dening Sinoceramic Jinsheng lan liya-liyane kanggo nggawe bal bantalan silikon nitrida kanthi kekuatan mlengkung 1000 MPa.

 

 

02 Substrat keramik silikon nitrida konduktivitas termal dhuwur

Substrat keramik silikon nitrida utamane digunakake ing unit daya, piranti semikonduktor lan inverter saka kendaraan listrik murni (EV) lan kendaraan listrik hibrida (HEV), lan duwe potensial pasar lan prospek aplikasi sing gedhe.

Saiki, kekuatan mlengkung 650 MPa, kateguhan fraktur 5-7 MPa · m1 / 2, lan konduktivitas termal 85 W / (m · K) dibutuhake kanggo panggunaan komersial bahan substrat keramik silikon nitrida konduktivitas termal sing dhuwur. Grup Toshiba, Hitachi Metals, Nippon Electric Chemical, Maruwa, lan Nippon Fine Ceramics minangka perusahaan utama sing nduweni kapasitas kanggo ngasilake substrat keramik silikon nitrida kanthi konduktivitas termal sing dhuwur.

 

Kajaba iku, ana sawetara kemajuan ing riset domestik babagan bahan substrat keramik silikon nitrida. Kanthi ngoptimalake cara lan proses sintering, Beijing Sinoma Artificial Crystal Research Institute Co., Ltd. wis kasil nyiapake substrat keramik silikon nitrida kanthi kekuatan mlengkung 700-800MPa, ketangguhan fraktur ≥8MPa · m1 / 2, lan konduktivitas termal ≥80W / (m·K). Substrat keramik nitrida silikon sing diprodhuksi dening Cabang Beijing Sinoma High-Tech Nitride Ceramics Co., Ltd. nggunakake proses casting tape nduweni konduktivitas termal 100 W/(m·K).

 

Kendaraan listrik saiki nyedhaki intelijen amarga popularitas kendaraan energi anyar lan pangembangan intelijen buatan (AI). Produsen mobil uga nuduhake minat ing macem-macem bahan keramik, kalebu bahan pengepakan lidar, rem keramik karbon, MLCC berkapasitas tinggi, bahan konduktif termal keramik, lsp.

 

Produksi semikonduktor

Undhang-undhang industri "siji generasi teknologi, siji generasi proses, siji generasi peralatan" ngatur industri semikonduktor, lan kemajuan ing teknologi bagean tliti penting kanggo modernisasi lan pengulangan peralatan semikonduktor. Bagean keramik presisi minangka bahan sing paling representatif kanggo bagean presisi semikonduktor ing antarane. Iki digunakake ing sawetara proses manufaktur semikonduktor utama, kalebu etsa, deposisi uap kimia, deposisi uap fisik, lan implantasi ion. kayata tangan penanganan mekanik, chuck elektrostatik, liner, rel penuntun, lan bantalan, lan liya-liyane. Iki nindakake peran stabilisasi, pertahanan, lan gangguan, utamane ing rongga peralatan.

 

Produksi semikonduktor Industri semikonduktor diatur dening hukum industri "siji generasi teknologi, siji generasi proses, siji generasi peralatan," lan dandan ing teknologi bagean tliti penting kanggo modernisasi lan pengulangan mesin semikonduktor. Kabeh bahan sing digunakake kanggo bagean presisi semikonduktor, bagean keramik presisi sing paling wakil. Iki digunakake ing etsa, deposisi uap kimia, deposisi uap fisik, lan implantasi ion, ing antarane prosedur manufaktur semikonduktor penting liyane. kayata bantalan, liner, ril panuntun, chuck elektrostatik, lan tangan penanganan mekanik, kanggo sawetara jeneng. Iki minangka pangalihan, pertahanan, lan stabilisasi, utamane ing jero rongga peralatan.

 

 

Industri hemat energi lan perlindungan lingkungan

Ing panuntun dhumateng kabijakan "karbon ganda" nasional, kabeh industri mboko sithik berkembang ing arah hemat energi, pengurangan karbon, pengurangan polusi, lan perbaikan efisiensi. Ing latar mburi iki, industri keramik ngadhepi konsumsi energi lan tekanan perlindungan lingkungan, nanging uga nggawa kesempatan pangembangan anyar kanggo bahan keramik.

 

 

01 Membran Keramik

Kanggo ngganti teknologi pamisahan filtrasi konvensional, teknologi pamisahan membran kanthi membran keramik ing inti saiki utamane digunakake minangka proses pamisahan efisiensi dhuwur ing industri proses lan lapangan perawatan banyu khusus kanggo pamisahan filtrasi, konsentrasi lan pemurnian, lan pemurnian lan penghapusan impurity.

Membrane flat keramik

Antarane wong-wong mau, cairan ing setelan komplèks bisa disaring, dipisahake, lan diresiki nggunakake membran datar keramik kinerja dhuwur. Rintangan suhu lan tekanan sing dhuwur, stabilitas kimia sing kuwat, efisiensi penyaringan sing dhuwur, ketergantungan sing apik, biaya operasi lan pangopènan sing murah, umur layanan sing luwih dawa, lan ramah lingkungan sajrone siklus urip minangka sawetara atribut. Wis akeh digunakake lan disedhiyakake ing wilayah limbah kotamadya, mbagekke perawatan banyu, pangolahan banyu ireng lan ambu ora enak, direklamasi maneh banyu, lan perawatan banyu limbah taman industri. Iki minangka arah pangembangan utama ing bidang membran pemisahan keramik berkinerja tinggi internasional lan duwe prospek pasar sing akeh.

Bebarengan karo perawatan banyu, manajemen polusi udara ing negaraku uga ana ing cakrawala. Katalis nano-denitrifikasi sistem oksida bumi-logam langka sing ramah lingkungan dimuat ing materi membran komposit serat keramik minangka awak dhukungan kanggo nggawe membran serat suhu dhuwur kanggo denitrifikasi lan mbusak bledug, unsur filter kanthi denitrifikasi terpadu lan fungsi mbusak bledug sing bisa entuk pemurnian langsung gas ing kondisi suhu dhuwur.

 

 

02 Airgel

Pangembangan aerogel ijo lan rendah karbon sing ekstensif, bahan insulasi super, wis nggawe potensial sing durung dingerteni kanggo tuwuhing sektor aerogel. Teknologi airgel anyar diantisipasi bakal diintegrasi karo tuwuhing manufaktur ijo kanggo nggawe aplikasi produk anyar sing luwih akeh selaras karo tren industri ijo sing berkembang luwih cepet.

 

Airgel nduweni Kapadhetan banget, porositas ultra-dhuwur, indeks bias sing kurang, konduktivitas termal sing kurang, impedansi akustik sing kurang lan karakteristik liyane sing ora diduweni bahan padhet umum. Karakteristik kasebut ndadekake prospek aplikasi sing apik ing bidang insulasi termal, biomedis, insulasi swara, adsorpsi, lan sapiturute, lan potensial panjaluk pasar gedhe banget.

 

 

Industri biomedik

Luwih akeh implan lan organ gawean bakal digunakake ing setelan terapeutik nalika masyarakat berkembang lan urip wong dadi luwih apik. Ing bangsaku, logam kaya stainless steel lan wesi kobalt wis suwe digunakake kanggo marasake awakmu lan ndandani ortopedi amarga kuwalitas mekanik lan kontrol sing unggul; Nanging, biokompatibilitas sing kurang. Akibate, pasar lan riset kanggo bahan lapisan utawa biokeramik sing luwih sehat lan luwih kompatibel berkembang kanthi cepet.

Amarga kateguhan fraktur sing luar biasa lan resistensi nyandhang, keramik biomedis kaya Al2O3, ZrO2, ZTA, Si3N4, lan bahan keramik komposit sing gegandhengan asring digunakake ing prostheses bedhah bedhah, implan dental, pengganti balung, lan sapiturute. keramik kaca. Ing antarane, silikon nitrida nggabungake efek bakterisida lan sifat pelumasan, lan implan kasebut nduweni stabilitas biologis sing stabil ing jangka panjang.

Ing taun 2022, ukuran pasar bahan keramik medis ing saindenging jagad dijangkepi udakara $ 15 milyar USD. Ing taun 2022, pasar bahan keramik medis ing China samesthine bakal regane udakara 4.5 milyar dolar AS. Saka wong-wong mau, keramik alumina dadi mayoritas (udakara 60%). Keramik silikon nitrida digunakake kanggo implan ortopedi, dene keramik zirkonia utamane digunakake ing kedokteran gigi.

 

 

Sektor aerospace

Keramik terus-terusan ngadeg amarga kinerja sing luar biasa ing macem-macem kahanan aplikasi sing atos. Industri militer lan aeroangkasa minangka rong pasar aplikasi sing paling disenengi kanggo keramik maju. "Resistensi suhu dhuwur" lan "siluman" minangka rong garis pangembangan keramik utama ing industri penerbangan.

 

Mesin penerbangan militer generasi anyar mbutuhake bahan struktural tahan suhu dhuwur sing anyar amarga potensial kristal tunggal, lapisan penghalang termal, lan pendinginan udara aktif mboko sithik. SiC / SiC-CMC wis muncul minangka salah sawijining pilihan ndhuwur kanggo bahan struktur tahan suhu dhuwur. SiC / SiC-CMC dikuwatake lan dikuatake kanthi akeh dening serat silikon karbida. Bahan baku sing paling penting kanggo SiC / SiC-CMC yaiku serat silikon karbida, sing nduweni resistensi suhu ing ndhuwur 1200 ° C lan wis narik kawigatosan kekuwatan penerbangan ing kompetisi riset.

 

 

Biasane kasusun saka medium nyerep (penyerap) lan materi matriks (kadhangkala dikenal minangka binder), bahan panyerap kalebu bahan siluman sing paling penting. Silicon carbide minangka bahan utama sing digunakake kanggo nggawe bahan keramik absorbent multi-band; nanopartikel keramik anorganik lan bahan polimer anorganik gabung dadi bahan siluman infra merah keramik, sejenis lapisan. Kanggo ngasilake panyerepan gelombang elektromagnetik broadband sing efektif, nanopartikel keramik anorganik disebarake kanthi seragam ing matriks polimer anorganik lan dikontrol kanthi teliti.